范國(guó)良
【摘要】通過(guò)實(shí)例給出對(duì)坐標(biāo)的曲線積分的錯(cuò)誤及正確解法,并在方向及對(duì)稱性上對(duì)兩類積分進(jìn)行比較.
【關(guān)鍵詞】對(duì)弧長(zhǎng)的曲線積分;對(duì)坐標(biāo)的曲線積分;對(duì)稱性
【基金項(xiàng)目】國(guó)家自然科學(xué)基金(11401006)
在《高等數(shù)學(xué)》中的第十章“曲線積分與曲面積分”的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),很多同學(xué)把兩類曲線積分的計(jì)算方法混淆,沒(méi)有注意到對(duì)坐標(biāo)的曲線積分與方向有關(guān),本文通過(guò)例題把錯(cuò)誤的解題方法與正確的方法進(jìn)行比較,并對(duì)兩類積分從方向及對(duì)稱性上進(jìn)行總結(jié).
AB的方程形式不同,變量t的上下限也不同,注意t的上下限始終要對(duì)應(yīng)起點(diǎn)和終點(diǎn).綜上所述,在計(jì)算對(duì)坐標(biāo)的曲線積分時(shí),首先是確定曲線的參數(shù)方程,其次確定參變量的上下限,最后注意參變量變化范圍的寫(xiě)法與對(duì)弧長(zhǎng)的曲線積分不同.
三、兩類曲線積分的比較
1.對(duì)弧長(zhǎng)的曲線積分與方向無(wú)關(guān),變量范圍為從小到大;而對(duì)坐標(biāo)的曲線積分與方向有關(guān),變量范圍為從起點(diǎn)到終點(diǎn).
2.關(guān)于對(duì)稱性
對(duì)弧長(zhǎng)的曲線積分與方向無(wú)關(guān),可以利用對(duì)稱性簡(jiǎn)化計(jì)算.設(shè)L關(guān)于x(或y)軸對(duì)稱,若f(x,y)關(guān)于y(或x)是奇函數(shù),則∫Lf(x,y)ds=0;若f(x,y)關(guān)于y(或x)是偶函數(shù),則∫Lf(x,y)ds=2∫L1f(x,y)ds,其中L1是位于對(duì)稱軸一側(cè)的部分.對(duì)坐標(biāo)的曲線積分與方向有關(guān),所以在考慮對(duì)稱性時(shí)既要考慮被積函數(shù)與曲線的對(duì)稱性,還要考慮曲線的方向,因此直接應(yīng)用比較困難,一般是先轉(zhuǎn)化為對(duì)弧長(zhǎng)的曲線積分,然后再考慮使用對(duì)稱性.
【參考文獻(xiàn)】
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